【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及深水桥梁基础施工，具体指一种超百米深水桥梁重力式基础结构及施工方法。
技术介绍
1、通常跨海峡大通道工程规模空前、建设条件异常复杂、综合技术难度高。且工程大多位于外海，海洋环境恶劣，施工窗口期短，施工时受台风、巨浪、急流影响大，超深水基础施工、千米级超高桥塔浮运与沉放、施工船舶定位、深水钻孔及水下打桩面临巨大挑战。尤其是水深条件动辄上百米，甚至超过三百米，导致传统的桩基础、沉井基础、沉箱基础均不适用于300m超深水海洋环境。
2、现有一种桥梁承重基础结构，由沉箱、设置在沉箱上的支柱和设于支柱上的承台组成，沉箱内设有位于箱体中部的第一空腔和位于第一空腔外的多个不规则的第二空腔，支柱空腔与第一空腔连接。施工时，先将整体结构制造成型，着床时向支柱中注水使基础下沉，着床后向不规则空腔灌注混凝土，再建设承台。
3、该承重基础结构在着床后需向不规则的第二空腔注入混凝土，施工难大，且不适用于建造超百米深的跨海峡桥梁；其沉箱作为防倾倒的装置，扩大沉箱底面积所耗材料较多；其稳固性受风浪影响较大。
技术实现思路
1、本专利技术主要目的是解决传统的桩基础、沉井基础、沉箱基础不适用于300m超深水海洋环境的问题，提供一种超百米深水桥梁重力式基础结构及施工方法。
2、本专利技术技术方案的一个方面，提供一种超百米深水桥梁重力式基础结构，包括，
3、底座，所述底座包括多个沉箱和箱梁；所述沉箱由多个箱体连接组成，多个箱体在施工下沉过程中均注入填料；多个
4、支撑柱，所述支撑柱包括底端设置在沉箱上的中空结构，多个支撑柱由下向上逐渐向底座的中心轴线靠近；
5、桥梁承台，所述桥梁承台设置在多个支撑柱的顶部。
6、进一步地，所述沉箱包括第一箱体和第二箱体，多个所述第二箱体呈梅花状设置在第一箱体外且与第一箱体一体成型。
7、进一步地，所述第二箱体由第一箱体的部分侧壁、连接在第一箱体侧壁外的两个径向板及两侧连接在两个径向板外端的弧形板组成；多个第二箱体的内腔体积均相同。
8、进一步地，所述第一箱体设有连通第二箱体内腔的灌注孔。
9、进一步地，所述支撑柱底端设置在第一箱体上，且支撑柱内腔与第一箱体内腔连通。
10、进一步地，所述第二箱体顶端和底端均设有凸起的圆弧形盖板。
11、进一步地，所述围护结构包括对称多边形。
12、进一步地，所述对称多边形包括对称三边形至对称六边形。
13、本专利技术的另一个方面，提供一种超百米深水桥梁重力式基础结构的施工方法，包括如下步骤：
14、s1、在船坞内预制沉箱和箱梁并连接形成底座整体结构，使底座可坞内浮起拖航；
15、s2、将底座浮运至目标区域，采用锚泊系统固定；
16、s3、在底座上浇筑形成支撑柱；
17、s4、向支撑柱中灌注填料使已建基础下沉着床；
18、s5、在多个支撑柱顶端建设同一桥梁承台。
19、进一步地，所述s3步骤包括，采用滑模分段现浇多个支撑柱，一段支撑柱建筑完成后向支撑柱中填料并调整锚泊系统使支撑柱下沉，继续接高浇筑支撑柱。
20、进一步地，所述s3步骤包括，浇筑完成支撑柱后，采用桁架将多个支撑柱的顶端连接固定。
21、进一步地，所述s2步骤中，目标区域包括桥址和设计建筑支撑柱的建筑区域；当目标区域是建筑区域时，执行完s3步骤后将已建基础拖运至桥址处执行s4步骤。
22、进一步地，所述“将已建基础拖运至桥址处”包括，采用第一拖轮在已建基础前方做主牵引，采用第二拖轮在已建基础左右两侧及后方牵引维持已建基础平稳拖运至桥址；采用多组第一锚缆进行系泊，采用多组第二锚缆对已建基础的多个对称的方位进行精确定位。
23、本专利技术的优点包括：1、底座、支撑柱和桥梁承台形成中空梯台的结构形式，使得重力式基础结构稳定性更高，同时也可以降低重力式基础结构整体重量，减少施工难度；其梯台的中空部分还有利于超深水深下沉过程的均衡水压，有利于平稳下沉；多个沉箱节点通过箱梁形成更大的围护结构，扩大了梯台底部面积，大大增加了基础的稳定性；且每个节点沉箱的结构相同，沉箱空腔总体积相同，使底座更加平稳；可以满足超300m水深跨海峡桥梁的建造要求，解决了传统的桩基础、沉井基础、沉箱基础不适用于300m超深水海洋环境的问题；
24、2、通过环绕设置在第一箱体外侧的第二箱体，增大了沉箱的底面积，使沉箱在浮运过程中更加平稳；第二箱体与第一箱体形成梅花型沉箱，使沉箱受到的浮力更加均匀；
25、3、多个第二箱体的结构相同，内腔体积也相同，均匀间隔环绕第一箱体设置使沉箱节点更平稳，避免向一侧倾斜；
26、4、通过灌注孔可将第二箱体与第一箱体的两个内腔连通；
27、5、支撑柱设置在第一箱体上对沉箱的作用力集中于沉箱中心，利于沉箱的平稳，支撑柱内腔与第一箱体内腔连通可将填料灌注进入沉箱内使沉箱下沉；
28、6、第二箱体的顶底两端凸起的圆弧形盖板利于基础稳定着床，同时减小水流对沉箱的影响；
29、7、底座为对称的多边形，利于使用锚泊系统固定，同时也使底座受水的作用力和支撑柱的作用力更加均衡，使梯台结构更加稳固；
30、8、本专利技术提供了一种超百米深水桥梁重力式基础的施工方法，可以有效解决跨海峡大桥基础建造过程中海洋环境恶劣、施工窗口期短、受台风、巨浪、急流影响大的难题；
31、9、在底座上采用滑模分段现浇多个支撑柱，并不断调整锚泊系统，实现了将张力腿与底座基础相结合；
32、10、浇筑完成支撑柱后，采用桁架将多个支撑柱的顶端连接固定，避免在拖运过程中已建基础浮动对支撑柱的稳固结构产生不利影响。
33、本专利技术提出的超百米深水桥梁重力式基础结构及施工方法，适用于300m级超深水的桥梁的承重基础建设，可为墨西拿海峡大桥、琼州海峡跨海通道、渤海湾跨海通道等跨海通道工程的设计和建设提供参考借鉴，将大幅提升我国跨海通道工程的设计和建设水平。
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1.一种超百米深水桥梁重力式基础结构，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的一种超百米深水桥梁重力式基础结构其特征在于：所述沉箱(1)包括第一箱体和第二箱体，多个所述第二箱体呈梅花状设置在第一箱体外且与第一箱体一体成型。
3.如权利要求2所述的一种超百米深水桥梁重力式基础结构其特征在于：所述第二箱体由第一箱体的部分侧壁、连接在第一箱体侧壁外的两个径向板及两侧连接在两个径向板外端的弧形板组成；多个第二箱体的内腔体积均相同。
4.如权利要求3所述的一种超百米深水桥梁重力式基础结构其特征在于：所述第一箱体设有连通第二箱体内腔的灌注孔。
5.如权利要求1所述的一种超百米深水桥梁重力式基础结构其特征在于：所述支撑柱(3)底端设置在第一箱体上，且支撑柱(3)内腔与第一箱体内腔连通。
6.如权利要求1-5任一所述的一种超百米深水桥梁重力式基础结构其特征在于：所述第二箱体顶端和底端均设有凸起的圆弧形盖板(5)。
7.如权利要求1所述的一种超百米深水桥梁重力式基础结构其特征在于：所述围护结构包括对称多边形。
8
9.如权利要求6任一所述的一种超百米深水桥梁重力式基础结构的施工方法，其特征在于：所述S3步骤包括，采用滑模分段现浇多个支撑柱(3)，一段支撑柱(3)建筑完成后向支撑柱(3)中填料并调整锚泊系统使支撑柱(3)下沉，继续接高浇筑支撑柱(3)。
10.如权利要求7所述的一种超百米深水桥梁重力式基础结构的施工方法，其特征在于：所述S3步骤包括，浇筑完成支撑柱(3)后，采用桁架(7)将多个支撑柱(3)的顶端连接固定。
...【技术特征摘要】
1.一种超百米深水桥梁重力式基础结构，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的一种超百米深水桥梁重力式基础结构其特征在于：所述沉箱(1)包括第一箱体和第二箱体，多个所述第二箱体呈梅花状设置在第一箱体外且与第一箱体一体成型。
3.如权利要求2所述的一种超百米深水桥梁重力式基础结构其特征在于：所述第二箱体由第一箱体的部分侧壁、连接在第一箱体侧壁外的两个径向板及两侧连接在两个径向板外端的弧形板组成；多个第二箱体的内腔体积均相同。
4.如权利要求3所述的一种超百米深水桥梁重力式基础结构其特征在于：所述第一箱体设有连通第二箱体内腔的灌注孔。
5.如权利要求1所述的一种超百米深水桥梁重力式基础结构其特征在于：所述支撑柱(3)底端设置在第一箱体上，且支撑柱(3)内腔与第一箱体内腔连通。
6.如权利要求1-5...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵东梁，潘桂林，冯先导，仇正中，林红星，韩鹏鹏，黄睿奕，张磊，刘聪聪，沈立龙，肖苡辀，陈迪郁，骆钊，孙婉静，雷鸣，
申请(专利权)人：中交第二航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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